将生成式人工智能融入工业工程工作流程

对于肩负复杂数据管理任务的工业工程师而言,这种将复杂性转化为清晰洞察的潜力,或将彻底改变行业游戏规则。

半导体制造堪称一座数据金矿——每台设备、每个工序、每项生产计划都在持续生成海量复杂信息。在当今环境下,数据采集已非难点,真正挑战在于如何快速解读这些数据。工业工程师尤其面临严峻考验——他们每日需要处理数十项甚至上百项任务,从排程分析到产能规划评估,海量数据与决策需求足以令人应接不暇。现有工具和系统虽然为数据分析提供了支持,但动态变化的晶圆厂环境中永不停歇的节奏和持续不断的任务需求,往往令他们疲于奔命。

试想,如果工业工程师能够直接与数据对话,通过交谈即可执行操作,进而实现流程自主化——由大预言模型驱动的对话式辅助系统,或将重新定义工业工程师与数据的交互方式。

与数据对话

工业工程师时常会陷入各种紧急状况,必须迅速解决突发问题。这些状况每天可能五花八门——设备故障、生产瓶颈、供应链中断,或是质量控制问题。这种被动应对模式常被称为“救火式工作”,往往需要耗费大量时间和精力。尽管现有报表系统能提供支持,但有时层层嵌套的报表反而让人陷入 “用报表解释报表” 的循环。面对琳琅满目的数据看板,工程师真正需要的往往只是对直接问题的简明解答。他们既不想费心编写查询语句,也不愿耗时分析模型,更担心误读数据——他们只希望快速获得答案,例如:“数据集中有多少台设备?” 或是 “每日晶圆批次的投产量是多少?”

与数据对话以加深理解——这种通过自然对话进行探索性数据分析 (Exploratory Data Analysis) 的方式,本质上是个非常简单的概念。然而,仅仅通过提出清晰直接的问题,往往能显著提升工作效率。

此外,这种对话能力并不局限于简单提问。工业工程师可能同样需要验证假设或核查数据质量。例如,他们可能会提出这样的质询:“数据中是否存在负值的加工时间?” 确保数据的准确性和可靠性是持续存在的挑战,而标准化验证流程更是难上加难。面对不同情境,工程专家通常清楚需要排查哪些关键点——无论是可能预示深层问题的异常值、缺失数据,还是逻辑矛盾。精简数据质量核查流程,对保障决策效率具有至关重要的意义。

执行操作

虽然对话式辅助为数据交互提供了强大支持,但仅靠对话往往不够。工业工程师不仅需要获取答案,更需要触发实际行动。他们往往希望突破对话层面,直接通过交谈来推动成果实现。

试想通过简单指令即可更新数据:“将 UID: X 修改 UID:Y ”,或轻松生成分析视图:“创建柱状图显示各设备认证状态”。还能随时切换数据呈现方式:“以表格形式展示这部分数据”。更可便捷执行场景推演:“将 X 区域的预防性维护计划推送至 Y 日期”。

工业工程师无需依赖深厚的软件知识,也不必记住特定的操作步骤,只需与系统对话即可完成任务。当对话能够直接驱动行动时,对话式人工智能的价值就已超越操作便利性,真正产生运营层面的影响。

自主洞察

那么,如果人工智能不仅能响应问题和指令,还能主动预判日常工作需求呢?试想这样的场景:工业工程师开始一天的工作,就已经清楚知道当天必须完成的任务及截止时间——不是因为看了任务清单,而是因为人工智能系统已主动推送了最关键事项。

工程师无需再询问“今天最需要修复哪些关键设备?”,人工智能会自动给出答案:“以下是今日亟需修复的设备清单。“

工业工程师还可以更进一步,再次回到“与数据对话“的环节。他们可以询问:”为什么这些设备被视为关键?“并得到清晰的解释。此时系统不仅呈现优先级排序,更揭示了背后的决策依据;工程师既能知悉”何事紧要“,更能理解”为何紧要“。这种透明度至关重要:既建立了对自动化的人工智能驱动系统的信任,更在推动有效变革管理方面发挥关键作用,使工程师能够自信地拥抱新型工作模式。

结论

随着工厂日益追求更敏捷、响应更迅速的运营模式,人工智能驱动的对话界面和自主智能体正逐步融入半导体制造工作流程。然而,维持高质量数据基石、完善详细文档体系、整合专家知识与最佳实践,这些基础要素依然至关重要。再先进的系统,其效能终究取决于所依托的信息质量。唯有夯实这些基础,生成式人工智能才能真正持续演进,并加速决策过程。

关于作者

Picture of Samantha Duchscherer,全球产品经理
Samantha Duchscherer,全球产品经理
Samantha 是 SmartFactory AI™ Productivity、Simulation AutoSched™ 和 Simulation AutoMod™ 的全球产品经理。在加入应用材料公司自动化产品事业部之前,她曾担任博世工业4.0项目经理,并曾任数据科学家一职。早期她还曾作为研究助理任职于橡树岭国家实验室地理信息科学与技术组。Samantha 持有田纳西大学诺克斯维尔分校数学硕士学位,以及北乔治亚大学达洛尼加分校数学学士学位。
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